KR100619046B1 - Fusing roller and fusing apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
정착롤러 및 이를 적용한 정착장치가 개시된다. 개시된 정착롤러는 입력된 소정의 교류전류에 상응하여 변화하는 교번자속을 발생하는 유도코일부와, 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류에 의하여 발열되는 가열롤러부와, 상기 가열롤러부의 외측에 위치하며, 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류를 가열롤러부의 소정부위에서 상쇄시키는 상쇄부를 구비한다.A fixing roller and a fixing apparatus using the same are disclosed. The disclosed fixing roller includes an induction coil part for generating alternating magnetic flux that changes in correspondence with a predetermined alternating current, a heating roller part for generating heat by an induction current generated by the alternating magnetic flux, and located outside the heating roller part. And an offset portion for canceling the induced current generated by the alternating magnetic flux at a predetermined portion of the heating roller portion.
Description
도 1은 종래의 할로겐램프를 열원으로 사용하는 정착장치를 도시한 횡단면도, 1 is a cross-sectional view showing a fixing device using a conventional halogen lamp as a heat source,
도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 본 종단면도,2 is a longitudinal cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러가 적용된 정착장치의 구성을 도시한 횡단면도, 3 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing device to which a fixing roller according to a first embodiment of the present invention is applied;
도 4는 본 발명에 따른 정착롤러의 전원공급부를 도시한 구성도, 4 is a configuration diagram showing a power supply unit of a fixing roller according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 정착장치에서 가열롤러부에 발생되는 유도전류가 상쇄부에 의하여 상쇄되는 동작을 설명하기 위한 모식도, 5 is a schematic diagram for explaining an operation in which the induced current generated in the heating roller unit is canceled by the offset unit in the fixing device according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 정착롤러에서 열을 발생하는 발열원으로 도식적으로 도시한 도면,Figure 6 is a diagram schematically showing a heating source for generating heat in the fixing roller according to the present invention,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 정착롤러의 구성을 도시한 횡단면도,7 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing roller according to a second embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 정착롤러의 구성을 도시한 횡단면도,8 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing roller according to a third embodiment of the present invention;
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 정착롤러의 구성을 도시한 횡단면도.9 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing roller according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
110...정착롤러 111...코팅층110 ... Fixing Roller 111 ... Coating Layer
112...가열롤러부 113...절연층112
114...유도코일부 115...접착제114.
116...리드부 117...내부공간116
120...엔드캡 121...동력전달용엔드캡120
122...숨구멍 123...전극122
130,230,330,430...상쇄부 131,231,331,431...보빈130,230,330,430 ... Offset 131,231,331,431 ... bobbin
132,232,332,432...코일 140...가압롤러132,232,332,432 ...
본 발명은 정착장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폭 좁은 기록매체에 대응하여 발열부위를 조정하여 기록매체에만 열을 가할 수 있는 정착롤러를 구비하는 정착장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fixing apparatus, and more particularly, to a fixing apparatus having a fixing roller capable of applying heat only to a recording medium by adjusting a heating portion corresponding to a narrow recording medium.
일반적으로, 레이저프린터 및 디지털복사기 등과 같은 전자사진방식에 의한 화상형성장치는 일정한 전위로 대전된 감광매체에 광을 주사하여 정전잠상을 형성하고, 현상기를 이용하여 정전잠상을 소정 색상의 토너(toner)로 현상한 후 이를 용지에 전사 및 정착시켜 단색화상 또는 칼라화상을 인쇄하는 장치를 말한다.In general, an electrophotographic image forming apparatus such as a laser printer and a digital copying machine scans light onto a photosensitive medium charged at a constant electric potential to form an electrostatic latent image, and uses a developing machine to produce an electrostatic latent image of a toner of a predetermined color. It is a device that prints monochrome image or color image by developing and transferring it to paper.
이러한 전자사진방식 인쇄기는 사용되는 현상제에 따라 습식과 건식 전자사진방식 인쇄기로 대별된다. 습식 전자사진방식 인쇄기는 액상의 캐리어에 분말상의 토너가 분산된 현상제를 사용한다. 건식 전자사진방식 인쇄기는 분말상의 캐리어와 토너가 혼합된 이성분 현상제 또는 캐리어가 없는 일성분 현상제를 사용한다. 이하에서는 건식 전자사진방식 인쇄기에 관하여 설명하며, 편의상 현상제는 토너로 칭한다.Such electrophotographic printing presses are roughly classified into wet and dry electrophotographic printing presses depending on the developer used. A wet electrophotographic printing press uses a developer in which powdery toner is dispersed in a liquid carrier. Dry electrophotographic printing presses use a two-component developer in which a powdered carrier and a toner are mixed or a one-component developer without a carrier. Hereinafter, a dry electrophotographic printer will be described. For convenience, a developer is referred to as a toner.
도 1은 종래의 할로겐램프를 열원으로 사용하는 정착장치를 도시한 횡단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 Ⅰ-Ⅰ'를 따라 본 종단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a fixing device using a conventional halogen lamp as a heat source, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view taken along the line II 'shown in FIG.
정착장치(10)는 그 양단이 각각 베어링(14)에 의하여 지지되어 서로 대향되게 길이방향을 따라 접촉하도록 설치된 알루미늄으로 이루어진 두 개의 원통형 정착롤러(11)(12)를 구비한다. 정착롤러(11)(12)의 표면에는 화상으로의 열전달이 이루어지는 닙(NIP)을 형성하기 위할 뿐만 아니라 화상과의 이형성을 좋게 하기 위하여 코팅층(13)이 형성되어 있다.The
정착롤러(11)(12)의 내부에는 외부전원(미도시)에 연결되어 열을 발생하는 열원으로서 할로겐램프를 사용하는 발열부(15)가 각각 설치되어 있다. 발열부(15)와 정착롤러(11)(12)사이는 서로 이격되어 있으며 그 사이에는 공기로 채워져 있다. Inside the
외부전원(미도시)으로부터 공급된 전류가 발열부(15)의 양단에 인가되면 발열부(15)에서 복사에너지를 발생한다. 발생된 복사에너지는 공기를 통하여 정착롤러(11)(12)의 내벽에 전달되고, 흑체로 이루어진 광열변환층에서 열에너지로 변환되어 전도에 의하여 정착롤러(11)(12)와 코팅층(13)을 거쳐 정착롤러(11)(12)의 접촉부인 닙(NIP)을 통과하는 기록매체(20)위의 화상(21)에 전달된다. 따라서, 화상(21)은 열에너지에 의하여 용융되어 기록매체(20)위에 융착된다.When current supplied from an external power source (not shown) is applied to both ends of the
위와 같이 할로겐램프를 열원으로 사용하는 정착장치는 다음과 같은 문제점이 있다.A fixing device using a halogen lamp as a heat source as described above has the following problems.
첫째, 할로겐램프는 열효율이 낮기 때문에, 인쇄작업을 위해 전원을 공급하였을 때 상온으로부터 정착온도에 도달할 때까지 상당한 웜-업시간(Warm-up Time)이 필요하다. 사용자는 정착롤러의 온도가 정착목표온도까지 올라가 인쇄가능해 질 때까지 기다려야 한다.First, since halogen lamps have low thermal efficiency, a significant warm-up time is required from the normal temperature to the fixing temperature when the power is supplied for printing. The user must wait until the fixing roller temperature reaches the fixing target temperature and becomes available for printing.
둘째, 할로겐램프와 정착롤러는 서로 이격되어 그 사이에 공기가 개재되어 있기 때문에 할로겐램프로부터 발생된 열은 복사에 의하여 정착롤러를 가열하고, 전도에 의하여 정착롤러를 통과하기 때문에 열 전달속도가 느리며, 기록매체에 접촉되어 열이 기록매체에 전달되면서 화상이 있는 부분과 없는 부분사이에 발생되는 온도편차의 보상이 늦으므로 인하여 온도산포의 조절이 어렵다.Second, since the halogen lamp and the fixing roller are spaced apart from each other and air is interposed therebetween, the heat generated from the halogen lamp heats the fixing roller by radiation and passes through the fixing roller by conduction. However, it is difficult to control the temperature spread because the temperature difference between the portion with and without the image is compensated for as the heat is transferred to the recording medium in contact with the recording medium.
셋째, 인쇄작업이 잠시 중단된 상태에서 다음 인쇄작업이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 발열부에 전류를 지속적인 공급하여 정착롤러를 일정온도로 유지하여야 하기 때문에 전력소모가 많다.Third, power consumption is high because the fixing roller must be maintained at a constant temperature by continuously supplying current to the heating part in order to allow the next printing job to be performed smoothly while the printing job is temporarily stopped.
넷째, 다양한 크기의 기록매체를 사용하는 경우에, 크기가 상대적으로 작은 기록매체를 사용하여 인쇄하더라도 기록매체가 지나가지 않는 부분에도 열이 발생됨으로써 이 부분의 온도가 높게 올라감으로 인하여 부품의 열화 및 파괴유발가능성이 높다.Fourth, in the case of using a recording medium of various sizes, even if printing using a recording medium of a relatively small size, heat is generated even in a portion where the recording medium does not pass, so that the temperature of the portion increases and the deterioration of parts High probability of destruction.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 저항발열과 유도발열을 발열원으로 같이 사용함으로써 정착온도까지 빠른 시간에 도달하여 웜업시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 기록매체의 크기에 대응하여 발열부위를 조정할 수 있는 화상형성장치의 정착장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and by using resistance and induction heat as a heat generating source, it is possible to shorten the warm-up time by reaching a fast time to the fixing temperature and to adjust the heat generating area according to the size of the recording medium. It is an object of the present invention to provide a fixing apparatus of an image forming apparatus.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 정착롤러는 입력된 소정의 교류전류에 상응하여 변화하는 교번자속을 발생하는 유도코일부와, 상기 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류에 의하여 발열되는 가열롤러부와, 상기 가열롤러부의 외측에 위치하며, 상기 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류를 상기 가열롤러부의 소정부위에서 상쇄시키는 상쇄부를 구비한다.In order to achieve the above object, the fixing roller of the present invention includes an induction coil part for generating an alternating magnetic flux that changes in correspondence with a predetermined alternating current, a heating roller part for generating heat by an induction current generated by the alternating magnetic flux; Located on the outside of the heating roller portion, and provided with an offset portion for canceling the induced current generated by the alternating magnetic flux at a predetermined portion of the heating roller portion.
본 발명에 따르면, 상기 유도코일부는 절연층으로 감싸여, 소정 교류전류에 의하여 변화하는 교번자속을 발생하며, 상기 가열롤러부의 내면에 접착제에 의하여 밀착되어 있다.According to the present invention, the induction coil portion is wrapped with an insulating layer to generate an alternating magnetic flux that is changed by a predetermined alternating current, and is in close contact with the inner surface of the heating roller portion by an adhesive.
본 발명에 따르면, 상기 가열롤러부는 상기 유도가열부 자체의 저항발열에 의한 열과 상기 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류의 유도발열에 의한 열에 의하여 가열된다.According to the present invention, the heating roller part is heated by heat by induction heating of the induced current generated by the heat of resistance and the alternating flux of the induction heating unit itself.
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본 발명에 따르면, 상기 상쇄부는 상기 가열롤러부의 외측에 위치하며, 상기 유도가열부의 양측의 소정부위와 대향되어 위치한다.According to the invention, the offset portion is located on the outside of the heating roller portion, it is located opposite the predetermined portions on both sides of the induction heating portion.
본 발명에 따르면, 상기 상쇄부는 상기 가열롤러부의 외측에 위치하며, 상기 유도가열부의 일측의 소정부위와 대향되어 위치한다.According to the invention, the offset portion is located on the outside of the heating roller portion, it is located opposite a predetermined portion of one side of the induction heating portion.
본 발명에 따르면, 상기 상쇄부는 상기 가열롤러부와 같이 회전하지 않고 고정되어 있다.According to the present invention, the offset portion is fixed without rotating like the heating roller portion.
본 발명에 따르면, 소정 고주파 교류전류를 생성하는 전원공급부를 더 구비한다.According to the invention, it further comprises a power supply for generating a predetermined high frequency AC current.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기록매체에 화상을 융착시키기 위한 열을 발생하는 정착롤러와, 상기 정착롤러에 대향되어 접촉하도록 설치되어 상기 기록매체를 상기 정착롤러쪽으로 가압하는 가압롤러를 구비하는 정착장치에 있어서,According to another feature of the invention, a fixing roller having a fixing roller for generating heat for fusing an image onto a recording medium and a pressing roller which is installed to face the fixing roller so as to contact the fixing roller and presses the recording medium toward the fixing roller. In the apparatus,
상기 정착롤러는 입력된 소정의 교류전류에 상응하여 변화하는 교번자속을 발생하는 유도코일부와, 상기 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류에 의하여 발열되는 가열롤러부와, 상기 가열롤러부의 외측에 위치하며, 상기 교번자속에 의하여 발생되는 유도전류를 상기 가열롤러부의 소정부위에서 상쇄시키는 상쇄부를 구비한다.The fixing roller may include an induction coil part for generating an alternating magnetic flux that changes in correspondence with a predetermined alternating current, a heating roller part for generating heat by an induction current generated by the alternating magnetic flux, and an outer side of the heating roller part. And an offset portion for canceling the induced current generated by the alternating magnetic flux at a predetermined portion of the heating roller portion.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러가 적용된 정착장치의 구성을 도시한 횡단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 정착롤러의 전원공급부를 도시한 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 정착장치에서 가열롤러부에 발생되는 유도전류가 상쇄부에 의하여 상쇄되는 동작을 설명하기 위한 모식도이고, 도 6은 본 발명에 따 른 정착롤러에서 열을 발생하는 발열원으로 도식적으로 도시한 도면이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the fixing device to which the fixing roller according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is a block diagram showing a power supply of the fixing roller according to the present invention, Figure 5 is a present invention Figure 6 is a schematic diagram for explaining the operation that the induced current generated in the heating roller in the fixing device according to the offset portion canceled, Figure 6 is a schematic diagram as a heat generating source for generating heat in the fixing roller according to the present invention to be.
도 3 및 4를 참조하면, 정착장치(100)는 토너화상을 기록매체에 융착시키는 열을 발생하는 정착롤러(110)와 상기 정착롤러(110)에 대향되어 길이방향으로 접촉하도록 설치되어 접촉부(NIP)를 통과하는 기록매체를 상기 정착롤러(110)쪽으로 가압하는 가압롤러(140)를 구비한다.3 and 4, the fixing
상기 가압롤러(140)는 관상의 몸체(141)가 축(143)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 몸체(141)의 외주면에는 토너화상과의 이형성이 좋게 하기 위하여 코팅층(142)이 형성되어 있다. 경우에 따라서는 가압롤러 대신에 정착롤러을 사용하여 가압과 동시에 열을 발생하게 할 수도 있다.The
상기 정착롤러(110)는 가열롤러부(112), 유도코일부(114), 상쇄부(130) 및 전원공급부(150)로 이루어져 있다.The fixing
상기 가열롤러부(112)는 속이 빈 관상으로 저항체로 이루어져 있다. 그 표면에는 테프론(Teflon)등으로 코팅되어 토너화상과의 이형성을 좋게 하는 코팅층(111)이 형성되어 있다. 상기 가열롤러부(112)는 자기장에 의해 자화되는 성질을 가지며 또한 소정의 전류를 흐르게 할 수 있는 도체성질을 가지는 것으로, 예를 들어, 철 합금, 구리 합금, 알루미늄 합금, 니켈 합금, 크롬 합금 등과 같은 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.The
상기 유도코일부(114)는 상기 가열롤러부(112)의 내측면에 나선형으로 밀착되도록 설치되어 상기 전원공급부(150)로부터 입력된 전류에 상응하여 변화하는 교번자속(alternating magnetic flux)을 발생한다. 상기 유도코일부(114)는 구리재 질의 리번(ribbon)코일이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 유도코일부(114)는 절연층(113)으로 감싸여 있으며, 내열성 접착제(115)를 이용하여 상기 가열롤러부(112)의 내측면에 밀착되어 있다. The
상기 절연층(113)은 상기 유도코일부(114)에 교류전류 입력 시 절연파괴가 일어나지 않으며 누설전류가 흐르지 않도록 절연시킨다. 상기 절연층(113)은 소정의 내전압 특성과 내절연 파괴특성을 지니고 있어야 한다. 내전압 특성은 소정 외부전원이 걸려도 이를 견뎌낼 수 있는 특성을 나타내는 것이고, 내절연 파괴특성은 최대 내전압 하에서 1분 동안 누설전류가 10㎃이상이 발생하지 않고 절연파괴가 되지 않는 특성을 나타낸다. 상기 절연층(113)은 마이카(mica), 폴리이미드(polyimide), 세라믹(ceramic), 실리콘(silicon), 폴리우레탄(polyurethane), 유리(glass), PTFE(polytetrafluoruethylene)로 제작될 수 있다. The
상기 유도코일부(114)의 양단은 상기 전원공급부(150)와 도통하기 위하여 리이드부(115)에 각각 연결되어 있다.Both ends of the
상기 유도코일부(114)에 소정 교류전류가 입력되면, 상기 유도코일부(114)에서는 교번자속이 발생되며, 상기 교번자속은 상기 가열롤러부(112)에 소정의 유도전류(eddy current)를 발생시킨다. 이때, 상기 가열롤러부(112)는 자체고유저항을 가지고 있으므로, 상기 유도전류에 상응하여 저항발열한다. When a predetermined AC current is input to the
상기 상쇄부(130)는 상기 가열롤러부(112)의 내측에 상기 유도가열부(114)의 양측의 소정부위에 각각 대향되도록 설치되어 외부로부터 입력된 교류전류에 상응하여 유도전류를 발생하여 상기 유도코일부(114)에 의하여 상기 가열롤러부(112)에 발생되는 유도전류를 상쇄시킨다. 따라서, 상기 상쇄부(130)와 대면하고 있고 있는 상기 가열롤러부(112)는 유도전류가 발생되지 않아 저항발열되지 않는다. The offset
상기 상쇄부(130)는 원통형의 보빈(131)의 외주면에 코일(132)을 나선형으로 감는 것이 바람직하다. 상기 상쇄부(130)는 상기 가열롤러부(112)와 같이 회전하는 것이 바람직하다. 설명의 편의를 위하여 상기 상쇄부(130)가 외부전원에 연결되는 구성은 도식하지 않았다.The offset
위와 같이 상기 상쇄부(130)를 설치하는 이유는 봉투와 같이 크기가 작은 기록매체(미도시)에 화상을 형성하는 경우에 기록매체(미도시)가 지나가는 부분만을 가열하는 경우에는 에너지를 절약할 수 있으며, 상기 정착롤러(110)의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다. The reason for installing the offset
상기 가열롤러부(112)의 양단에는 각각 엔드캡(120)과 동력전달용 엔드캡(121)이 설치되어 있다. 상기 동력전달 엔드캡(121)은 상기 엔드캡(120)과 구성은 유사하며 다만 전동장치(미도시)에 연결되어 상기 정착롤러(110)를 회전시키기 위해서 기어 등 동력전달수단(미도시)이 마련되어 있다. The
상기 엔드캡(120)에는 숨구멍(air vent, 122)이 형성되어 있다. 상기 숨구멍(122)은 상기 엔드캡(120)이 상기 가열롤러부(112)에 설치된 후 상기 가열롤러부(112)의 내부공간(117)과 외부를 공기가 통하도록 하여 상기 내부공간(117)의 압력이 대기압으로 유지되도록 한다. The
따라서, 상기 유도코일부(114)로부터 전달된 열에 의하여 상기 가열롤러부(112)가 가열되더라도 상기 내부공간(117)은 상기 숨구멍(122)을 통하여 외부공기 가 통하므로 대기압이 유지된다. 상기 숨구멍(122)은 상기 동력전달 엔드캡(121)에 마련될 수 있다. 또한, 상기 숨구멍(122)은 상기 엔드캡(120)과 동력전달 엔드캡(121)에 모두 마련될 수도 있다.Therefore, even when the
상기 엔드캡(120)과 동력전달 엔드캡(121)에는 전극(123)이 각각 설치된다. 상기 전극(123)은 상기 리드부(115)와 전기적으로 연결되어 있다. 외부전원으로부터 입력된 전류는 상기 전원공급장치(150)→ 전극(123)→ 리드부(115)를 거쳐 상기 유도코일부(114)에 공급된다.
상기 전원공급부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전원부(151), 라인 필터부(152), 정류부(153), 고주파 전류 생성부(154)를 구비한다.As illustrated in FIG. 4, the
상기 전원부(151)는 소정 크기와 주파수를 가지는 교류 전류를 제공한다. The
상기 라인 필터부(152)는 인덕터(L)와 커패시터(C)를 구비하고 있으며, 전원부()로부터 교류 전원을 입력받아 교류 전류에서 포함되어 있는 고주파 성분을 제거한다. 즉, 상기 전원부(151)에서 제공되는 교류전류를 스무딩(smoothing)한다. The
상기 정류부(153)는 상기 라인 필터부(152)에서 제공된 교류 전류를 정류하여 직류 성분의 전류를 생성한다. 상기 정류부(153)는 4개의 다이오드(D1, D2, D3, D4)로 구성된 브리지 정류기이며, 4개의 다이오드 극성에 따라 교류 전류를 직류 성분의 전류로 정류한다.The
상기 고주파 전류 생성부(154)는 상기 정류부(153)에서 제공된 직류 성분의 전류를 입력받아 고주파의 교류 전류를 생성한다. 상기 고주파 전류 생성부(154)는 2개의 커패시터(C2, C3)와 2개의 스위치(SW1, SW2)로 구성되어 있으며, 스위치 의 개폐에 의해 상기 정류부(153)에서 정류된 직류 전류를 고주파의 교류 전류로 변환시켜 준다. 상기 고주파 전류생성부(154)대신에 저주파 전류생성부가 사용될 수도 있다. 상기 전원공급부(150)는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예이며, 다양한 변형예가 적용될 수 있다.The high frequency
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러에서 열이 발생하거나 상쇄부에 의하여 열이 상쇄되는 동작을 도면을 참조하여 설명한다.An operation in which heat is generated in the fixing roller according to the first embodiment of the present invention configured as described above or heat is canceled by the offset unit will be described with reference to the drawings.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 전력공급부(150)로부터 상기 유도코일부(114)에 교류전류가 입력되면, 상기 유도코일부(114)는 그 주변에 실선으로 도시된 교번자속(A)을 발생한다. 상기 유도코일부(114)에서 발생한 상기 교번자속(A)은 상기 가열롤러부(112)를 쇄교하며, 상기 가열롤러부(112)를 쇄교하는 상기 교번자속(A)의 변화에 의해 상기 가열롤러부(112)에서는 실선으로 도시된 서로 다른 방향의 유도전류(B)(C)가 발생한다.5 and 6, when an alternating current is input from the
이때, 상기 가열롤러부(112)는 자체 고유저항을 가지고 있기 때문에, 상기 유도전류(B)(C)는 상기 가열롤러부(112)에 줄열(Jule heat, 이하 유도줄열이라 한다, G)을 발생한다. 상기 유도줄열(G)은 상기 가열롤러부(112)에 의하여 전도되어 상기 보호층(111)을 거쳐 토너화상에 전달된다.At this time, since the
뿐만 아니라, 상기 유도코일부(112)도 자체 저항을 가지고 있기 때문에 입력되는 교류전류에 의하여 저항발열되어 줄열(이하 저항줄열이라 한다, H)을 발생한다. 상기 저항줄열(H)은 상기 절열층(113)→접착제(115)→유도코일부(112)→보호층(111)을 거쳐 토너화상(미도시)에 전달된다.In addition, since the
그러므로, 상기 유도코일부(114)에 교류전류가 입력되면, 상기 유도코일부(114)자체에서 발생되는 저항줄열(H)과 상기 유도코일부(112)의 주위에 발생되는 상기 교번자속(A)에 의하여 상기 가열롤러부(112)에 발생되는 상기 유도전류(B)(C)에 의한 유도줄열(G)에 의하여 기록매체(미도시)에 전사된 토너화상(미도시)이 융착된다.Therefore, when an AC current is input to the
한편, 상기 상쇄부(130)에 상기 유도코일부(114)에 입력되는 전류와 반대방향으로 흐르는 전류를 입력하면, 도 5에 점선으로 도시된 방향이 반대인 교번자속(D)이 발생되며, 상기 교번자속(D)에 의하여 상기 가열롤러부(112)에는 서로 다른 방향으로 유도전류(E)(F)가 발생된다. 상기 유도전류(E)(F)는 상기 유도코일부(114)에 의해 발생되는 상기 유도전류(B)(C)와는 서로 다른 방향이다. 따라서, 상기 유도전류(B)와 유도전류(E), 유도전류(C)와 유도전류(F)는 서로 상쇄되어, 상기 상쇄부(130)에 대향하고 있는 상기 가열롤러부(112)에는 유도줄열(G)이 발생되지 않는다.On the other hand, when the current flowing in the opposite direction to the current input to the
그러므로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 가열롤러부(112)가 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있는 부분(L1)(L3)은 상기 저항줄열(H)은 발생하지만 상기 유도줄열(G)은 발생되지 않으므로, 상기 가열롤러부(112)가 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있지 않은 부분(L2)보다 상기 유도줄열(G)에 해당하는 만큼 열이 발생되지 않아 낮은 온도상태가 된다.Therefore, as shown in FIG. 3, the portion L1 and L3 of the
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 정착롤러의 구성을 도시한 횡단면도이다. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing roller according to a second embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 정착롤러는 도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러와 그 구성이 유사하며, 단지 상쇄부(130)가 가열롤러부(112)의 내측에 상기 유도가열부(114)의 일측 소정부위에만 대향되도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 가열롤러부(112)는 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있는 부분은 유도줄열(G)이 발생하지 않기 때문에 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있는 부분보다는 온도가 낮은 상태를 유지한다.Referring to Figure 7, the fixing roller according to the second embodiment of the present invention is similar in configuration to the fixing roller according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 3, only the offset
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 정착롤러가 적용된 정착장치의 구성을 도시한 횡단면도이다. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing device to which a fixing roller according to a third embodiment of the present invention is applied.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 정착롤러는 도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러와 그 구성이 유사하며, 단지 상쇄부(130)가 가열롤러부(112)의 외측에 상기 유도가열부(114)의 양측의 소정부위에 각각 대향되도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 가열롤러부(112)는 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있는 부분은 유도줄열(G)이 발생하기 않기 때문에 상기 상쇄부(130)와 대향하고 있는 부분보다는 온도가 낮은 상태를 유지한다. Referring to Figure 8, the fixing roller according to the third embodiment of the present invention is similar in configuration to the fixing roller according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 3, only the offset
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 정착롤러가 적용된 정착장치의 구성을 도시한 횡단면도이다.9 is a cross-sectional view showing the configuration of a fixing device to which a fixing roller according to a fourth embodiment of the present invention is applied.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 정착롤러는 도 3에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 정착롤러와 그 구성이 유사하며, 단지 상쇄부(430)가 가열롤러부(112)의 외측에 일측 소정부위에만 대향되도록 설치되어 있다. 따라서, 상기 가열롤러부(112)는 상기 상쇄부(430)와 대향하고 있는 부분은 유도줄열이 발생하기 않기 때문에 상기 상쇄부(430)와 대향하고 있는 부분보다는 온도가 낮은 상태를 유지한다.Referring to Figure 9, the fixing roller according to the fourth embodiment of the present invention is similar in configuration to the fixing roller according to the first embodiment of the present invention shown in Figure 3, only the offset
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 정착롤러 및 이를 적용한 정착장치는 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the fixing roller according to the present invention and the fixing apparatus to which the fixing roller is applied have the following effects.
첫째, 정착롤러의 내부에 상쇄부를 설치하여 폭이 좁은 기록매체와 접촉하지 않는 부분에는 유도전류를 상쇄함으로써 과다한 온도상승을 방지할 수 있으며,First, by providing an offset portion inside the fixing roller, it is possible to prevent excessive temperature rise by canceling the induced current in the portion that does not contact the narrow recording medium.
둘째, 유도코일부를 절연성이 높은 재료을 이용하고, 고온용 접착제를 이용하여 가열롤러부의 내측에 밀착시킴으로써 열효율을 증대시킬 수 있으며,Second, the induction coil portion using a high insulating material, by using a high temperature adhesive to be in close contact with the inside of the heating roller portion can increase the thermal efficiency,
셋째, 유도코일부에 의한 저항발열과 유도발열을 함께 이용하여 가열롤러부를 가열함으로써 정착목표온도까지의 웜-업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect that the warm-up time to the fixing target temperature can be shortened by heating the heating roller part by using the resistance heating and the induction heating by the induction coil part together.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101312729B1 (en) * | 2011-07-04 | 2013-09-27 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | Induction heater device |
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